Сушильная установка для сушки древесной стружки и соответствующий способ сушки древесной стружки



Сушильная установка для сушки древесной стружки и соответствующий способ сушки древесной стружки
Сушильная установка для сушки древесной стружки и соответствующий способ сушки древесной стружки
Сушильная установка для сушки древесной стружки и соответствующий способ сушки древесной стружки

 


Владельцы патента RU 2534197:

КРОНОТЕК АГ (CH)

Изобретение относится к сушильной установке для сушки древесной стружки с топкой и изготовлению древесностружечной плиты. Сушильная установка для сушки древесной стружки (18) с топкой (12) содержит сушилку (16) для древесной стружки (18) и возвратное устройство (56) для возврата паровоздушной смеси (34) в сушилку (16), причем возвратное устройство (56) содержит нагреватель (42) паровоздушной смеси, а сушильная установка (10) для сушки древесной стружки одновременно обеспечивает сокращение органических соединений, имеющихся в паровоздушной смеси (34) перед возвратом в сушилку (16). Нагреватель (42) содержит регенеративный и/или каталитический теплообменник, установленный за сушилкой (16) и выполненный для нагрева паровоздушной смеси (34) до температуры, настолько высокой, чтобы частицы, присутствующие в паровоздушной смеси (34), окислялись по меньшей мере в подавляющем большинстве. В изобретении в результате окисления присутствующих в паровоздушной смеси углеводородов и твердых горючих веществ с помощью термической регенеративной теплообменной системы увеличивается поглотительная способность поданных в сушилку горячих газов относительно выходящих смол и терпенов, а также у трубопроводов, направляющих горячие газы между термической регенеративной установкой и входом сушилки, резко уменьшается склонность к загрязнению. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к сушильной установке для сушки древесной стружки с топкой, сушилкой для древесной стружки и возвратным устройством для возврата паровоздушной смеси в сушилку, причем возвратное устройство содержит нагреватель паровоздушной смеси, и причем сушильная установка для сушки древесной стружки выполнена для сокращения имеющихся в паровоздушной смеси органических соединений перед возвратом в сушилку.

Согласно второму аспекту изобретение относится к способу сушки древесной стружки с этапами (а) подачи топочного газа из топки в сушилку, (б) сушки древесной стружки в сушилке, так что возникает паровоздушная смесь, и (в) возврат в сушилку по меньшей мере части паровоздушной смеси.

В известных сушильных установках для сушки древесной стружки в топке, как правило, сжигается древесная пыль. Образующиеся горячие топочные газы направляются в смесительную камеру для смешения там с паровоздушной смесью, называемой также возвратной паровоздушной смесью. В результате смешения температура возникающего сушильного газа опускается приблизительно до 380-420°С. После этого сушильный газ подается в сушилку, где сушится древесная стружка.

Образующаяся паровоздушная смесь подается в циклон, а затем частично в смесительную камеру. После этого высушенная древесная стружка смешивается с клеем и спрессовывается в древесностружечную плиту. Недостатком таких сушильных установок для сушки древесной стружки является то, что плиты, изготовленные из древесной стружки, могут выделять летучие органические вещества.

Известное в дальнейшем создание горячего газа и сушка древесных стружек осуществляются в такой форме, что в первую очередь в топочной камере при подаче собственного воздуха для горения сжигается древесная пыль. Топочные газы от этого сжигания, имеющие температуру приблизительно 900°С, поступают в смесительную камеру, в которую подаются так называемая возвратная паровоздушная смесь, охлаждающий воздух, подсасываемый через неплотности, и при необходимости наружный горячий газ. В смесительной камере горячие сушильные газы для подачи в сушилку для древесной стружки доводятся до необходимых кондиций (температура около 350-480°С, общий объемный поток и влажность). Приготовленный таким образом объемный поток горячего газа, соответственно, объемный поток сушильного газа, всасывается посредством вытяжного вентилятора в сушильный барабан. В сушильном барабане древесная стружка сушится путем непосредственного контакта с горячими газами. Вытяжной вентилятор подает общий объемный поток горячего газа, участвующий в процессе сушки, в фильтрующее устройство, спроектированное преимущественно в виде циклонного сепаратора, а также мокрого электрофильтра. Это фильтрующее устройство в первую очередь отделяет в ограниченном объеме твердые частицы. До или после этого фильтрующего устройства часть потока, называемая объемным потоком возвратной паровоздушной смеси, снова подается в вышеупомянутую смесительную камеру.

Сушка древесной стружки требует пропорционального баланса температуры, энергии и объемного потока, устанавливаемого в зависимости от продукта (размера стружки, пропускной способности, влажности, вида сушилки).

Высушенная древесная стружка после сушильного барабана отделяется, смешивается с клеем и прессуется в плиту на основе древесных материалов. Недостатком таких сушильных установок для сушки древесной стружки является то, что плиты на основе древесных материалов, изготовленные из древесной стружки, могут выделять летучие органические вещества, образующиеся из смол и терпенов.

Горячие газы для сушки древесной стружки частично впитывают смолы и терпены, содержащиеся в древесине. Наибольший эффект в этом случае достигается за счет того, что горячие сушильные газы на входе в сушилку свободны от балластных веществ подобного рода. Однако горячие газы на входе сушилки известными способами смешиваются с возвратной паровоздушной смесью, уже участвовавшей в процессе сушки. Таким образом, смешанный объемный поток при впитывании смол и терпенов уменьшается.

Известно также, что паровоздушная смесь полностью участвует в рециркуляции, т.е. горячие сушильные газы, поданные в сушилку, полностью образуются из паровоздушной смеси, смешиваясь с отходящими газами после сжигания первичного топлива. Для энергетического улучшения способа паровоздушная смесь частично подается в топочную камеру и здесь проходит термическую обработку при примерно 850°С. Другая составная часть паровоздушной смеси пропускается через кожухотрубчатый теплообменник и здесь нагревается примерно до 380-450°С при одновременном охлаждении (50°С) горячих газов из топочной камеры. Паровоздушная смесь, нагретая в теплообменнике, благодаря температурному уровню, термической обработке не подвергается. Существенными недостатками этого вида производства горячих газов с помощью систем кожухотрубчатых теплообменников является низкая возможность использования из-за загрязнения поверхностей теплообменников. Термическую обработку проходит только часть паровоздушной смеси. Воздух для сжигания первичного топлива засасываются снаружи. Термический коэффициент полезного действия способа относительно неблагоприятен.

Поэтому известно также полное участие паровоздушной смеси в рециркуляции, т.е. то, что поданный в сушилку сушильный газ полностью получен из паровоздушной смеси, в котором летучие соединения термически окислились. Недостаток здесь заключается в том, что такая сушильная установка для сушки древесной стружки обладает низкой возможностью использования.

Из US 5983521 известна сушильная установка для сушки древесной стружки, в которой возвратная паровоздушная смесь полностью подается обратно в топочную камеру. Для экономии энергии паровоздушная смесь пропускается через рекуператор, заполняемый горячим газом из топки. Таким образом, в топочной камере проходит термообработку вся возвратная паровоздушная смесь. Недостаток состоит в том, что коэффициент полезного действия топки падает, поскольку через топку должна полностью пропускаться вся возвратная паровоздушная смесь.

Из DE 19728545 А1 известна мусоросушильная установка. В отличие от сушильных установок для сушки древесной стружки в мусоросушильных установках влажность, а также содержание терпенов и тонкой пыли не играет важной роли, так что описанное там устройство непригодно для сушки древесной стружки. Из СН 133536 известен способ сушки массивных продуктов, выполненный многоступенчатым. Теплообменник регенеративного или каталитического действия в публикации не описан.

Из DE 2926663 известен способ, при котором паровоздушная смесь охлаждается для конденсации воды и содержащихся в ней терпенов. Недостатком здесь являются большие затраты на охлаждение паровоздушной смеси.

Из WO 01/59381 известна сушильная установка, в которой часть паровоздушной смеси подается обратно в топочную камеру. Недостаток здесь заключается в том, что часть терпенов, содержащихся в возвратной паровоздушной смеси, может откладываться на сушащемся материале, так что древесная стружка после выхода из сушилки имеет повышенное содержание летучих органических компонентов.

В основу изобретения положена задача создания сушильной установки для сушки древесной стружки, в которой топка может эксплуатироваться с особенно высоким коэффициентом полезного действия и в которой древесная стружка имеет особенно низкое содержание летучих органических компонентов.

Изобретение решает проблему с помощью сушильной установки для сушки древесной стружки, в которой нагреватель паровоздушной смеси содержит регенеративный и/или регенеративно-каталитический теплообменник, который установлен ниже по потоку от сушилки и выполнен для нагрева паровоздушной смеси до настолько высокой температуры, чтобы частицы, присутствующие в паровоздушной смеси, окислились по меньшей мере в подавляющем большинстве.

Согласно второму аспекту изобретение решает проблему с помощью способа, содержащего этап термического сокращения имеющихся в паровоздушной смеси твердых веществ перед возвратом в сушилку в регенеративном и/или каталитическом теплообменнике.

Кроме того, согласно изобретению предоставлена древесностружечная плита, выполненная по способу согласно изобретению.

Предпочтительным в изобретении является то, что благодаря окислению твердых веществ, имеющихся в паровоздушной смеси, с помощью регенеративного теплообменника эти твердые вещества не могут концентрироваться в сушильном газе. А именно, оказалось, что такие твердые вещества, например мелкая древесная стружка, могут легко скапливаться в трубопроводах или рекуперативных теплообменниках и вызвать нарушения производственного процесса.

Другим преимуществом является то, что это преимущество может быть достигнуто относительно незначительными изменениями в существующих сушильных установках для сушки древесной стружки. Аспект экономичного способа производства при минимальном использовании первичного топлива также является основой изобретения. Изобретение существенно сократит наличие вредных веществ, свойственных или присутствующих при сушке древесной стружки или при последующем изготовлении древесно-стружечных плит и/или ОСБ-плит (ориентировочно-стружечная плита). Кроме того, резко сокращаются выбросы, образующиеся за счет остаточных вредных веществ в отходящих газах, выбрасываемых в атмосферу.

Предпочтительным в изобретении является то, что в результате окисления присутствующих в паровоздушной смеси углеводородов и твердых горючих веществ с помощью термической регенеративной теплообменной системы увеличивается поглотительная способность поданных в сушилку горячих газов относительно выходящих смол и терпенов, и тем самым резко сокращается остающаяся нагрузка на высушенную древесную стружку. Кроме того, у агрегатов и направляющих горячие газы трубопроводов между термической регенеративной установкой и входом сушилки резко уменьшается склонность к загрязнению. Таким образом, возможность использования (готовность к эксплуатации) установки существенно возрастает.

Описанное изобретение, в частности, имеет также то преимущество, что существующие газогенераторные установки для получения горячих газов могут быть дооборудованы с малыми затратами при сохранении имеющихся компонентов установок.

В рамках настоящего описания под топкой понимается, в частности, устройство для сжигания продуктов из древесины, в которой сжигаются древесные стружки (биомасса) или древесная пыль. Такая топка может иметь опорное управление, например, газовое и/или масляное опорное управление.

Под сушилкой, в частности, понимается любое устройство, оборудованное и выполненное для сушки древесной стружки. В частности, сушилка снабжена соответствующим устройством управления, регулирующим температуру сушки горячим газом и объемный поток горячего газа на входе сушилки для достижения технологически необходимой остаточной влажности в древесной стружке на выходе сушилки.

Под возвратным устройством, в частности, понимается любое устройство, выполненное для обратной подачи газов (паровоздушной смеси), которые выходят из сушилки, в одно место сушильной установки для сушки древесной стружки таким образом, чтобы эти газы (паровоздушная смесь) снова устремились через сушилку.

Под паровоздушной смесью понимается тот газ, который покидает сушилку. Возможно, что только часть паровоздушной смеси (именуемой возвратной паровоздушной смесью) обрабатывается таким образом, что органические соединения, присутствующие в паровоздушной смеси, окисляются, а горючие частицы твердых веществ сжигаются. В этом случае часть паровоздушной смеси не подается обратно, а через установку для очистки паровоздушной смеси выбрасываются в атмосферу. Однако возможно, чтобы вся паровоздушная смесь после сушилки полностью подавалась в устройство для окисления органических соединений, присутствующих в паровоздушной смеси, и для сжигания горючих частиц твердых веществ, так чтобы еще остающийся выброс в атмосферу существенно сокращался.

Под тем признаком, что сушильная установка для сушки древесной стружки выполнена для удаления присутствующих в паровоздушной смеси твердых веществ перед возвратом в сушилку, в частности, понимается, что по меньшей мере часть паровоздушной смеси обрабатывается таким образом, чтобы концентрация твердых веществ явно сокращалась. В частности, сушильная установка для сушки древесной стружки выполнена таким образом, чтобы по меньшей мере та часть паровоздушной смеси, которая снова поступает в сушилку, обрабатывалась таким образом, чтобы концентрация твердых веществ сокращалась по меньшей мере на 75-90%. Под частицами, в частности, понимаются древесные частицы.

Сушильная установка для сушки древесной стружки выполнена, например, для нагрева, по меньшей мере, части паровоздушной смеси до температуры минимум 720°С. Как правило, достаточно выбрать температуру максимум 900°С. Температура выбрана с таким расчетом, чтобы окислялась подавляющая часть твердых веществ.

Газогенераторная установка для получения горячих газов со своими устройствами выполнена таким образом, чтобы по существу все органические вещества (соединения CnHm), а также горючие частицы твердых веществ в результате термообработки удалялись из горячих сушильных газов перед подачей в сушилку.

Изобретение основывается также на том аспекте, что возвратная паровоздушная смесь целиком нагревается до температуры 720-900°С, и тем самым все органические, горючие вещества почти без остатка сжигаются, соответственно, окисляются. Это относится, в частности, ко всем углеводородным соединениям (соединения CnHm), а также ко всем горючим, древесноподобным частицам твердых веществ, подаваемых вместе с возвратной паровоздушной смесью. Кроме того, термически обработанная возвратная воздушная смесь после регенеративной обработки подается при соответствующей температуре в виде воздуха для горения в топочную камеру для сжигания древесины или природного газа, легкой или тяжелой нефти, что дает экономию топлива.

В частности, возвратное устройство выполнено для возврата в топку по меньшей мере части термически регенеративно обработанной паровоздушной смеси. Другими словами, подобная сушильная установка для сушки древесной стружки согласно изобретению выполнена таким образом, чтобы вся возвратная паровоздушная смесь, т.е. паровоздушная смесь, снова поступающая в сушилку, подавалась обратно в топку. Там паровоздушная смесь в качестве воздуха для горения подается в пламя, например, в пламя древесной пыли, природного газа, легкой нефти и/или тяжелой нефти, так что имеет место экономия топлива. Однако в порядке альтернативы на сжигание может подаваться также термически не обработанная паровоздушная смесь, вследствие чего термическая обработка углеводородов и горючих частиц твердых веществ совершается только в пламени. Однако в этом варианте при пониженной готовности к эксплуатации в результате загрязнений горелки и ее вспомогательных агрегатов заранее запрограммированы нарушения производственного процесса.

Возвратное устройство выполнено, например, для нагрева паровоздушной смеси до температуры минимум 750°С. В общем случае годится температурное окно 720-900°С. Возможно, чтобы нагреватель паровоздушной смеси, кроме того, содержал каталитическую установку для обработки отходящего воздуха, в которой каталитически окислялись бы органические вещества. При этом потребуются только температуры 380-480°С. Однако горючие частицы твердых веществ при каталитическом способе остаются несгоревшими.

Нагреватель для паровоздушной смеси, предпочтительно, рассчитан таким образом, чтобы паровоздушная смесь с органическими соединениями и при необходимости с оставшимися частицами твердых веществ полностью участвовала в горении. Термическая регенеративная очистительная установка может быть рассчитана таким образом, чтобы обработанная паровоздушная смесь покидала установку для обработки отходящего воздуха с температурой на 20-80°С выше.

Особенно удобной является термическая регенеративная установка для обработки отходящего воздуха, если обработанная паровоздушная смесь покидает ее с температурой выше примерно на 40°С.

Предпочтительно, возвратное устройство выполнено для нагрева паровоздушной смеси с помощью топочного газа от сжигания древесной пыли. В порядке альтернативы или дополнения очистительная установка выполнена также таким образом, чтобы для подогрева паровоздушной смеси могло использоваться также первичное топливо, как-то: природный газ, легкая и/или тяжелая нефть.

Ниже по потоку от топки и/или от термической установки для обработки отходящего воздуха может быть установлена смесительная камера, в которой топочный газ из топки смешивается с обработанной паровоздушной смесью из установки для обработки отходящего воздуха, а при необходимости с воздухом, подсасываемым через неплотности, и вторичными горячими газами, так чтобы образующийся горячий сушильный газ имел заданные температуру и влажность. Затем горячий сушильный газ подается в сушилку.

Согласно одному из предпочтительных вариантов выполнения сушильная установка для сушки древесной стружки содержит денитрационную установку, установленную ниже по потоку от топки. Эта денитрационная установка работает в температурном окне от 800 до 950°С. В денитрационной установке в поток топочного газа может впрыскиваться мочевина, так чтобы восстанавливались оксиды азота, содержащиеся в топочном газе.

Денитрационная установка, предпочтительно, выполнена таким образом, чтобы точка впрыскивания, в которой впрыскивается мочевина, располагалась в линии, соединяющей топку со смесительной камерой. Денитрационная установка может уменьшать выбросы оксида азота более чем на 30%, причем достигнуты могут быть 50%.

Согласно одному из предпочтительных вариантов сушильная установка для сушки древесной стружки содержит устройство для увлажнения сушильного газа с целью повышения влажности сушильного газа, устремляющегося в сушилку. Устройство для увлажнения сушильного газа, предпочтительно, эксплуатируется таким образом, чтобы абсолютная влажность воздуха составляла по меньшей мере 600 грамм на кубометр. Благоприятной оказалась абсолютная влажность воздуха ниже 1200 грамм на кубометр.

Благоприятно, чтобы устройство для увлажнения сушильного газа было настроено для смешения паровоздушной смеси с топочным газом топки таким образом, чтобы влажность сушильного газа устанавливалась на заданную величину.

При этом предпочтительно, чтобы повышенная влажность способствовала выделению из древесной стружки водорастворимых веществ. В этом смысле сушилка одновременно выполнена в качестве устройства для горячей экстракции, в котором водорастворимые вещества выделяются из древесной стружки. Обогащение веществ, выделенных из древесной стружки таким образом, предотвращается вышеописанным внутренним дожиганием в возвратном устройстве для обратной подачи паровоздушной смеси.

Предпочтительно, сушильная установка для сушки древесной стружки выполнена таким образом, чтобы по меньшей мере 70% терпенов, присутствующих в древесной стружке, выделялись при сушке. Это уменьшение терпенов в древесной стружке обеспечивает резкое снижение выброса терпенов в древесностружечных плитах, изготовленных из стружки.

В альтернативном плане газогенераторная установка для получения горячих газов может содержать также регенеративную теплообменную систему, установленную между топочной и смесительной камерами. В этом случае предварительно нагретая паровоздушная смесь подается в топочную камеру и там по существу освобождается термически от содержащихся углеводородов и горючих частиц твердых веществ. Регенеративная теплообменная система может быть выполнена таким образом, чтобы здесь термический коэффициент полезного действия достигал 95%. Аналогичным образом регенеративная теплообменная система включает в себя способ очистки выжиганием (burn out), что допускает очистку при непрерывном производстве и гарантирует высокую готовность к эксплуатации.

Способ согласно изобретению отличается тем, что по меньшей мере часть паровоздушной смеси подается обратно в пламя. В порядке альтернативы или дополнения предусмотрено, чтобы часть, в частности, подавляющая часть той паровоздушной смеси, которая подается обратно, проходила последующую термическую обработку, так чтобы концентрация органических соединений опускалась ниже заданного порогового значения.

Особенно предпочтительно использовать древесную стружку, содержащую преимущественно сосновую древесную стружку. Сосновая древесная стружка имеет высокое содержание терпенов, так что при прежних способах сушки для сушки этой стружки в стружке оставалась большая доля терпенов. Это снижает качество древесностружечных плит, изготовленных из этой стружки. В этом случае изобретение позволяет повысить качество таких плит особенно сильно.

Предпочтительным является способ, при котором обратный объемный поток паровоздушной смеси перед входом в смесительную камеру проходит через термическую регенеративную теплообменную систему. В теплообменной системе возвратная паровоздушная смесь с температурой на входе от 80 до 130°С нагревается до температуры 720-900°С и подается в смесительную камеру посредством вентилятора с температурой на выходе примерно на 20-80°С выше по сравнению с температурой на входе. Нагрев осуществляется с помощью регенеративных теплообменных систем с термическим коэффициентом полезного действия от 88 до 97% в зависимости от исполнения. Первичный нагрев для окончательного подогрева возвратной паровоздушной смеси до 720-900°С осуществляется подачей горячих газов от сжигания древесной пыли или в порядке альтернативы природного газа, легкой или тяжелой нефти.

Кроме того, согласно изобретению существует способ изготовления древесностружечной плиты, в частности, ОСБ-плиты с этапами (а) изготовления древесной стружки способом согласно изобретению, причем в древесной стружке устанавливается заданная остаточная влажность, (б) смешивания древесной стружки с клеящим веществом и (в) спрессования древесной стружки с клеящим веществом в древесностружечную плиту.

Способ согласно изобретению, предпочтительно, содержит этап выжигания регенеративного теплообменника. Оказалось, что в теплообменнике могут скапливаться твердые вещества. Последние удается устранить посредством выжигания (burn out). Благоприятно, чтобы нагреватель паровоздушной смеси содержал по меньшей мере два регенеративных теплообменника, так чтобы выжигание могло производиться при продолжающемся производстве.

Кроме того, согласно изобретению представлена древесностружечная плита, изготовленная по способу согласно изобретению. В частности, имеется древесностружечная плита, содержащая сосновую древесную стружку, в которой содержание терпенов в весовых процентах составляет менее 50% концентрации, содержащейся в естественной, необработанной сосновой древесной стружке.

Ниже изобретение более подробно поясняется на примере выполнения. При этом показано:

фиг.1 - схема сушильной установки для сушки древесной стружки согласно изобретению,

фиг.2 - схема второго варианта выполнения сушильной установки для сушки древесной стружки согласно изобретению и

фиг.3 - схема третьего варианта выполнения сушильной установки для сушки древесной стружки согласно изобретению.

На фиг.1 изображена сушильная установка 10 для сушки древесной стружки с топкой 12, в которую подается схематически изображенная древесная пыль 14. Кроме того, сушильная установка для сушки древесной стружки содержит сушилку 16, в которую древесная стружка 18 подается посредством механизма подачи. Через отвод 19 высушенная древесная стружка покидает сушилку 16. Сушильная установка для сушки древесной стружки содержит смесительную камеру 20, в которую из топки 12 подается топочный газ 22. Кроме того, в смесительной камере 20 заканчиваются первая линия 24 для паровоздушной смеси, линия 26 для охлаждающего воздуха и линия 28 для горячего газа. Смесительная камера 20 выполнена для выдачи сушильного газа в линии 32 для сушильного газа, причем сушильный газ имеет предварительно установленные температуру и абсолютную влажность.

Сушилку 16 паровоздушная смесь 34 покидает через отводящую линию 36 для паровоздушной смеси, ведущую в первый циклон 38, а затем во второй циклон 40. Часть паровоздушной смеси из отводящей линии 36 для паровоздушной смеси изымается и направляется в установку для обработки отходящих газов.

По отводящей линии 36 для паровоздушной смеси паровоздушная смесь 34, обедненная твердыми веществами, попадает в нагреватель 42 для паровоздушной смеси, работающий на топочном газе из топки 12, поступающем по линии 44 для топочного газа. Нагреватель 42 для паровоздушной смеси выполнен таким образом, чтобы паровоздушная смесь 34 нагревалась до температуры Т=900°С. Однако возможны также другие температуры между 420 и 850°С. При этом большая часть органических соединений, присутствующих в паровоздушной смеси, окисляется, и образуется очищенная паровоздушная смесь, подаваемая по первой линии 24 для паровоздушной смеси в смесительную камеру 20.

Нагреватель 42 для паровоздушной смеси содержит противоточные охладители 46, нагревающие паровоздушную смесь 34, поступающую из отводящей линии 36 для паровоздушной смеси, и охлаждающие паровоздушную смесь, выходящую через первую линию 24 для паровоздушной смеси. Поступающая паровоздушная смесь имеет при поступлении температуру Тпост=80°С, в то время как при выходе температура Твых≈130°С.

Паровоздушная смесь, истекающая из нагревателя 42 для паровоздушной смеси, в месте 48 разветвления разделяется на поток в смесительную камеру 20 и на поток из возвратной противовоздушной смеси в топку 12. Поскольку паровоздушная смесь 34, поданная обратно в сушилку, полностью нагрелась до температуры выше температуры окисления летучих органических соединений и твердых веществ.

Непосредственно ниже по потоку от топки 12 расположена денитрационная установка 50, содержащая насадку 52 для впрыскивания мочевины. Эта насадка 52 для впрыскивания мочевины установлена в направлении потока перед линией 44 для топочного газа и перед смесительной камерой 20 и способствует избирательному восстановлению оксидов азота в азот.

Компоненты, установленные относительно потока паровоздушной смеси ниже по потоку от сушилки 16, являются частью возвратного устройства 56. Таким образом, возвратное устройство 56 содержит, в частности, нагреватель 42 для паровоздушной смеси, который можно было бы назвать также окислительным реактором, а также линии 36, 44 и 24. По линии 60 для отходящего воздуха часть паровоздушной смеси выбрасывается в атмосферу.

В случае древесной стружки речь идет, предпочтительно, о стружке жиросодержащей древесины, например, о древесине хвойных пород, и, в частности, о сосне, которая покидает сушилку 16 через выпуск 54, затем смешивается с клеящим веществом и прессуется в древесностружечную плиту. В случае древесностружечной плиты речь идет, предпочтительно, об ОСБ-плите. Древесностружечные плиты обнаруживают резко сокращенный выброс терпенов. Сушильная установка для сушки древесной стружки согласно изобретению достигает термической эффективности до 97%.

На фиг.2 изображен второй вариант сушильной установки 10 для сушки древесной стружки согласно изобретению с топкой 12, сушилкой 16 для древесной стружки и возвратным устройством 56 для возврата паровоздушной смеси 34 в сушилку 16. Возвратное устройство 56 содержит нагреватель 42 для паровоздушной смеси, содержащий регенеративный, рекуперативный и/или каталитический теплообменник 58, установленный ниже по потоку от сушилки 16 и выполненный для нагрева паровоздушной смеси 34 до температуры, настолько высокой, чтобы частицы, присутствующие в паровоздушной смеси 34, окислились по меньшей мере в подавляющем большинстве.

Из теплообменника 58 паровоздушная смесь 34 устремляется к топке 12 и смешивается там с древесной пылью 14, природным газом и/или легкой нефтью, и эта смесь сжигается. Образовавшиеся топочные газы снова пропускаются через теплообменник 58, а затем поступают в смесительную камеру 20, где они при известных условиях смешиваются с горячим газом или охлаждающим воздухом, так чтобы образовался сушильный газ. Сушильный газ подается в сушилку 16.

Паровоздушная смесь посредством вытяжного вентилятора 62 направляется в циклон 40, скомбинированный с мокрым электрофильтром и образующий очистительную установку для очистки паровоздушной смеси. С помощью другого вытяжного вентилятора возвратная паровоздушная смесь подается в регенеративную теплообменную систему 58, которая для осуществления выжигания (Burn-out) может отапливаться за счет сжигания 64 природного газа, легкой или тяжелой нефти. Паровоздушная смесь покидает регенеративную теплообменную систему 58 и достигает насадки 66 для впрыскивания паровоздушной смеси. С помощью нагнетателя 68 воздуха для горения часть паровоздушной смеси подается в топочную камеру или топку 12.

В варианте выполнения на фиг.2 теплообменная система 58 выполнена таким образом, что возвратная паровоздушная смесь проходит ее по существу без изменений. Теплообменная система 58 служит для экономии энергии и для повышения эффективности. За счет сжигания 64 в случае необходимости может осуществляться выжигание. Регенеративная теплообменная система 58 превосходит кожухотрубчатый теплообменник по термическому коэффициенту полезного действия и готовности к эксплуатации. Термическая обработка возвратной паровоздушной смеси происходит в топке 12, т.е. в топочной камере.

На фиг.3 изображена схема сушильной установки для сушки древесной стружки согласно изобретению, в которой паровоздушная смесь 34 подается в термическую регенеративную очистительную установку 70 всей паровоздушной смеси. Очистительная установка 70 всей паровоздушной смеси работает на топочном газе 22 и может отапливаться путем сжигания 64 альтернативного топлива, природного газа, легкой или тяжелой нефти.

1. Сушильная установка для сушки древесной стружки (18) с
(a) топкой (12),
(б) сушилкой (16) для древесной стружки (18) и
(в) возвратным устройством (56) для возврата паровоздушной смеси (34) в сушилку (16),
(г) причем возвратное устройство (56) содержит нагреватель (42) паровоздушной смеси и
(д) причем сушильная установка (10) для сушки древесной стружки выполнена для сокращения имеющихся в паровоздушной смеси (34) органических соединений перед возвратом в сушилку (16),
отличающаяся тем, что
(е) нагреватель (42) содержит регенеративный и/или каталитический теплообменник, который
(i) установлен ниже по потоку от сушилки (16) и
(ii) выполнен для нагрева паровоздушной смеси (34) до температуры, настолько высокой, чтобы частицы, присутствующие в паровоздушной смеси (34), окислялись по меньшей мере в подавляющем большинстве.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что возвратное устройство (56) выполнено для возврата в топку (12) по меньшей мере части паровоздушной смеси (34), в частности, всей паровоздушной смеси.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что возвратное устройство (56) выполнено для нагрева паровоздушной смеси (34) с помощью топочного газа (22) топки (12).

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что нагреватель (42) паровоздушной смеси выполнен для нагрева паровоздушной смеси (34) путем внутреннего сжигания до температуры свыше 700°С.

5. Установка по п.1, отличающаяся денитрационной установкой (50), установленной ниже по потоку от топки (12).

6. Установка по п.1, отличающаяся увлажняющим устройством для сушильного газа для установления влажности сушильного газа (30), устремляющегося в сушилку (16), на заданное значение.

7. Установка по одному из пп.4-6, отличающаяся смесительной камерой (20), установленной для смешения топочного газа (22) из топки (12) и паровоздушной смеси (34) из нагревателя для паровоздушной смеси.

8. Способ сушки древесной стружки (18) с этапами
(а) подачи топочного газа (22) из топки (12) в сушилку (16),
(б) сушки древесной стружки (18) в сушилке (16) до образования паровоздушной смеси (34) и
(в) возврата по меньшей мере части паровоздушной смеси (34) в сушилку (16),
отличающийся этапом
(г) термического сокращения, в частности, путем окисления твердых веществ, имеющихся в паровоздушной смеси, перед возвратом в сушилку (16) в регенеративном и/или каталитическом теплообменнике.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что для термического окисления имеющихся в паровоздушной смеси (34) органических соединений и твердых веществ по меньшей мере часть паровоздушной смеси (34) подается обратно в топку (12).

10. Способ по п.8, отличающийся осуществлением термического сокращения твердых веществ, имеющихся в паровоздушной смеси (34), с помощью регенеративного теплообменника.

11. Способ по п.10, отличающийся этапом выжигания твердых веществ, приставших в регенеративном теплообменнике.

12. Способ по п.8, отличающийся тем, что доля топочного газа из топки (12) в сушильном газе, устремляющемся в сушилку, больше заданного порогового значения доли топочного газа.

13. Способ по одному из пп.10-12, отличающийся тем, что объемный поток возвратной паровоздушной смеси перед входом в смесительную камеру направляется в термический регенеративный теплообменник, причем возвратная паровоздушная смесь с температурой на входе от 80 до 130°С нагревается до температуры 720-900°С и подается в смесительную камеру с температурой на выходе примерно на 20-80°С выше по сравнению с температурой на входе.

14. Способ изготовления древесностружечной плиты, в частности, ориентированно-стружечной плиты с этапами
- изготовления древесной стружки (18) способом по одному из пп.8-13, причем в древесной стружке (18) устанавливается заданная остаточная влажность,
- смешивания древесной стружки (18) с клеящим веществом и
- спрессования древесной стружки (18) с клеящим веществом в древесностружечную плиту.

15. Древесностружечная плита, изготовленная способом по одному из пп.8-14.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкции генераторов горячего газа, предназначенных для оснащения установок, используемых для сушки сыпучих продуктов в кипящем слое.

Изобретение касается сушильной установки для продуктов измельчения древесины, в частности для древесной щепы, древесной стружки или древесного волокна, содержащей котел (12) для сжигания, который включает устройство (14) для сжигания древесных отходов и дополнительную топку (16), трубопровод (22) дымовых газов для отвода образующихся при сгорании дымовых газов (20) и сушилку для продуктов измельчения древесины, которая питается от трубопровода (22) дымовых газов, причем между котлом (12) для сжигания и сушилкой расположена по меньшей мере одна комбинированная радиационно-конвективная часть (24), служащая для нагрева проходящего через нее термомасла, причем комбинированная радиационно-конвективная часть (24) снабжена радиальным внутренним подъемным каналом (26) и охватывающим подъемный канал (26) в радиальном направлении опускным каналом (32), согласно изобретению между котлом для сжигания (12) и комбинированной радиационно-конвективной частью (24) расположена радиационная часть, в радиационной части дымовой газ течет сверху вниз, комбинированная радиационно-конвективная часть (24) выполнена так, что скорость (v) потока дымового газа (20) перед входом в комбинированную радиационно-конвективную часть (24) составляет свыше 22 м/с, комбинированная радиационно-конвективная часть (24) выполнена так, что скорость (v) потока дымового газа (20) в опускном канале (32) составляет менее 19 м/с, так что возможно эффективное улавливание золы, комбинированная радиационно-конвективная часть (24) работает как золоулавливатель и снабжена автоматическим устройством золоудаления, и по меньшей мере одна комбинированная радиационно-конвективная часть (24) выполнена так, что дымовой газ (20) течет сначала вертикально вверх, а затем вертикально вниз, при этом дымовой газ (20) охлаждается, а термомасло нагревается, а затем проходит через конвективную часть, так что дымовой газ (20) продолжает охлаждаться, а термомасло - нагреваться, и затем производят направление дымового газа (20) в сушилку.

Настоящее изобретение относится, в основном, к установкам для сушки различных измельченных продуктов, например, измельченных продуктов в сахарной промышленности, или являющихся результатом перегонки крахмалосодержащих продуктов (зерновые) или свеклы, или в лесной промышленности.

Изобретение относится к сушилке для окрасочной установки. Сушилка содержит корпус (12) сушилки, в котором осуществляется принудительная циркуляция нагретого воздуха, вытяжной трубопровод (20) для отвода отводимого воздуха из корпуса (12) сушилки, подсоединенный к вытяжному трубопроводу (20) сжигающим устройством (14), которое служит для термической последующей обработки отводимого воздуха из корпуса (12) сушилки, а также для подачи горячего воздуха в теплообменник (18), при этом теплообменник (18) выполнен для снабжения корпуса (12) сушилки подогретым свежим воздухом, и при этом с корпусом (12) сушилки соотнесено, по меньшей мере, одно нагревательное устройство (16) для нагрева принудительно циркулирующего в корпусе (12) сушилки воздуха.

Изобретение относится к способу непрерывной сушки сыпучих материалов, в особенности древесных волокон и древесных стружек, в сушильной установке (сушилке), причем выделяющиеся при сушке пары отводят в сушильный контур, в котором они подвергаются непрямому нагреву в теплообменнике с повторной подачей в сушилку.

Изобретение относится к оборудованию для сушки растительного сырья и может быть использовано в пищевой промышленности. .

Изобретение относится к конструкции генераторов горячего газа, в частности генераторов горячего газа, предназначенных для оснащения установок, используемых для дегидратации или сушки различных материалов.

Изобретение относится к процессам термической обработки материала в печи и, более конкретно, к процессу для обработки такого органического материала, как древесина.

Изобретение относится к системе для сушки древесины, при этом упомянутая система содержит: средство генерирования тепла для подачи тепла для сушки загрузки древесины; средство теплообмена для передачи тепла, произведенного при генерировании тепла, в газообразный поток охлаждения для обработки загрузки древесины; средство сгорания для производства газа CO2 -охладителя для обработки загрузки древесины; модуль обработки загрузки древесины, причем упомянутый модуль содержит центральный объем, известный как технический объем или объем обработки, и используемый для сушки древесины, и входную и выходную шлюзовые камеры для древесины, расположенные после и перед центральным объемом; и тепловое средство для дегидратации или конденсации водяного пара, извлеченного из древесины во время цикла сушки.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к теплогенераторам, работающим на возобновляемом биотопливе, преимущественно на соломе в рулонах цилиндрической формы, предназначенных для выработки горячих дымовых газов, и может быть использовано в зерносушильных комплексах для сушки зерна, для отопления животноводческих ферм, производственных и жилых зданий и т.п.

Предложены многоступенчатая система и способ предварительной сушки бурого угля с использованием перегретого пара. Система предварительной сушки лигнита содержит сушилку с кипящим слоем внутреннего нагрева, включающую, по меньшей мере, один встроенный теплообменный аппарат, первый и второй разгрузочные затворы и пылеулавливающее устройство, состоящее, по меньшей мере, из одной ступени, а также питатель, выполненный в виде бункера с винтовым конвейером, соединенным с первым разгрузочным затвором, а последний сообщен с сушилкой с кипящим слоем внутреннего нагрева.

Настоящее изобретение относится, в основном, к установкам для сушки различных измельченных продуктов, например, измельченных продуктов в сахарной промышленности, или являющихся результатом перегонки крахмалосодержащих продуктов (зерновые) или свеклы, или в лесной промышленности.

Изобретение относится к сушилке для окрасочной установки. Сушилка содержит корпус (12) сушилки, в котором осуществляется принудительная циркуляция нагретого воздуха, вытяжной трубопровод (20) для отвода отводимого воздуха из корпуса (12) сушилки, подсоединенный к вытяжному трубопроводу (20) сжигающим устройством (14), которое служит для термической последующей обработки отводимого воздуха из корпуса (12) сушилки, а также для подачи горячего воздуха в теплообменник (18), при этом теплообменник (18) выполнен для снабжения корпуса (12) сушилки подогретым свежим воздухом, и при этом с корпусом (12) сушилки соотнесено, по меньшей мере, одно нагревательное устройство (16) для нагрева принудительно циркулирующего в корпусе (12) сушилки воздуха.

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано при управлении процессом сушки, преимущественно зерна злаковых и масличных культур, например, пшеницы, ячменя, ржи, тритикале, семян рапса, льна, амаранта, подсолнечника.

Изобретение относится к способу непрерывной сушки сыпучих материалов, в особенности древесных волокон и древесных стружек, в сушильной установке (сушилке), причем выделяющиеся при сушке пары отводят в сушильный контур, в котором они подвергаются непрямому нагреву в теплообменнике с повторной подачей в сушилку.

Изобретение относится к процессам термической обработки материала в печи и, более конкретно, к процессу для обработки такого органического материала, как древесина.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для послеуборочной сушки зерновой продукции при повышенной температуре. .

Изобретение относится к устройствам для рециркуляции агента сушки преимущественно при сушке свекловичного жома и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к способу сушки органических веществ в водных фазах или влажных органических веществ в эмульгированных органической и водной фазах. .

Изобретение относится к способу изготовления древесного формованного изделия посредством прессования. Для отверждения вяжущего осуществляют передачу тепла древесному формованному изделию в виде парового импульса.
Наверх